JP2926968B2 - カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 - Google Patents
カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法Info
- Publication number
- JP2926968B2 JP2926968B2 JP2301911A JP30191190A JP2926968B2 JP 2926968 B2 JP2926968 B2 JP 2926968B2 JP 2301911 A JP2301911 A JP 2301911A JP 30191190 A JP30191190 A JP 30191190A JP 2926968 B2 JP2926968 B2 JP 2926968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- color image
- light
- receiving element
- image sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラー画像を読み取るカラーイメージセン
サーの構造及びカラー画像の読み取り方式に関するもの
である。
サーの構造及びカラー画像の読み取り方式に関するもの
である。
［従来の技術］ 従来、カラー画像の読み取りを行うためのカラーイメ
ージセンサは、モノクロ画像読み取り用のイメージセン
サに透過型カラーフィルタを貼り付けた構成となされて
おり、画像信号光を透過型カラーフィルタを通して受光
することにより、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３色に分解していた。
ージセンサは、モノクロ画像読み取り用のイメージセン
サに透過型カラーフィルタを貼り付けた構成となされて
おり、画像信号光を透過型カラーフィルタを通して受光
することにより、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３色に分解していた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のカラーイメージセンサにおいて
は、カラーフィルタをイメージセンサ本体に高精度に貼
り合わせる工程が必要である。そして、カラーフィルタ
を貼り合わせる工程は作業者が顕微鏡で観察しながら手
作業で行われているが、そのためにコストの上昇、歩止
まりの低下を招いていた。このことは画素数の増加が強
く求められている現在においては無視できないものとな
っている。
は、カラーフィルタをイメージセンサ本体に高精度に貼
り合わせる工程が必要である。そして、カラーフィルタ
を貼り合わせる工程は作業者が顕微鏡で観察しながら手
作業で行われているが、そのためにコストの上昇、歩止
まりの低下を招いていた。このことは画素数の増加が強
く求められている現在においては無視できないものとな
っている。
また、従来のカラーイメージセンサにおいては受光素
子の分光感度は分解される各色に対してそれぞれ最高感
度を有するようには構成されておらず、例えばR,G,Bの
３色に分解する場合には、一般的には青色に対する感度
が低く、そのために回路構成あるいは受光素子の構成上
様々な問題があった。
子の分光感度は分解される各色に対してそれぞれ最高感
度を有するようには構成されておらず、例えばR,G,Bの
３色に分解する場合には、一般的には青色に対する感度
が低く、そのために回路構成あるいは受光素子の構成上
様々な問題があった。
更に、従来の透過型カラーフィルタは褪色、イメージ
センサ本体からの剥がれ等経時変化があり、信頼性の低
下をもたらしていた。
センサ本体からの剥がれ等経時変化があり、信頼性の低
下をもたらしていた。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、安価
で高感度且つ高信頼性のカラーイメージセンサ及びカラ
ー画像読み取り方法を提供することを目的とするもので
ある。
で高感度且つ高信頼性のカラーイメージセンサ及びカラ
ー画像読み取り方法を提供することを目的とするもので
ある。
［課題を解決するための手段及び作用］ 第１図に本発明のカラーイメージセンサ及びカラー画
像読み取り方法の基本構成を示す。なお、第１図は副走
査方向の断面を示す図であり、副走査方向に沿って３列
のセンサを備える場合の構成例を示すものである。
像読み取り方法の基本構成を示す。なお、第１図は副走
査方向の断面を示す図であり、副走査方向に沿って３列
のセンサを備える場合の構成例を示すものである。
本発明のカラーイメージセンサは、第１図に示すよう
に、原稿４により反射された信号光６の経路上であっ
て、且つ受光素子2a,2b,2cに近接した位置にはそれぞれ
波長変換部材3a,3b,3cが設けられる。ここで、波長変換
部材3a,3b,3cは、それぞれ、信号光６の特定の波長域に
分光感度を有し、これらの各波形成分をそれぞれ対応す
る受光素子2a,2b,2cの分光感度内の波長成分に変換する
ものであり、蛍光体、２光子吸収体、非線形光学材料
等、ある波長成分を異なる波長成分に変換できるもので
構成される。
に、原稿４により反射された信号光６の経路上であっ
て、且つ受光素子2a,2b,2cに近接した位置にはそれぞれ
波長変換部材3a,3b,3cが設けられる。ここで、波長変換
部材3a,3b,3cは、それぞれ、信号光６の特定の波長域に
分光感度を有し、これらの各波形成分をそれぞれ対応す
る受光素子2a,2b,2cの分光感度内の波長成分に変換する
ものであり、蛍光体、２光子吸収体、非線形光学材料
等、ある波長成分を異なる波長成分に変換できるもので
構成される。
いま、例えば、受光素子2a,2b,2cの分光感度が全て同
じで第２図（ｂ）の10で示されるようであり、波長変換
部材3a,3b,3cの量子効率がそれぞれ第２図（ａ）の9a,9
b,9cで示されるようであるとすると、波長変換部材3aは
第２図（ａ）の9aで示される波長成分を同図（ｂ）の11
で示される波長成分に変換する。当該波長成分11が第２
図（ｂ）の10で示される受光素子2aの分光感度内にある
ことは明らかである。そして、波長変換部材3aにより波
長変換された信号光7aは受光素子2aに入射され、図示し
ない引出し電極から電気信号として出力される。受光素
子2b,2cについても同様である。
じで第２図（ｂ）の10で示されるようであり、波長変換
部材3a,3b,3cの量子効率がそれぞれ第２図（ａ）の9a,9
b,9cで示されるようであるとすると、波長変換部材3aは
第２図（ａ）の9aで示される波長成分を同図（ｂ）の11
で示される波長成分に変換する。当該波長成分11が第２
図（ｂ）の10で示される受光素子2aの分光感度内にある
ことは明らかである。そして、波長変換部材3aにより波
長変換された信号光7aは受光素子2aに入射され、図示し
ない引出し電極から電気信号として出力される。受光素
子2b,2cについても同様である。
これによって受光素子2a,2b,2cを最大感度で使用する
ことができる。なお、使用する波長変換部材の材料は、
得ようとする波長成分及び受光素子の分光感度を勘案し
て決定する。
ことができる。なお、使用する波長変換部材の材料は、
得ようとする波長成分及び受光素子の分光感度を勘案し
て決定する。
なお、近接した位置とは、当該波長変換部材3a,3b,3c
で波長変換された信号光7a,7b,7cが有効に受光素子2a,2
b,2cに入射可能な位置を意味し、受光素子2a,2b,2cに密
着した状態を含むことは勿論、第１図に示すように離れ
ていてもよく、受光素子2a,2b,2cの近傍をも含むもので
ある。
で波長変換された信号光7a,7b,7cが有効に受光素子2a,2
b,2cに入射可能な位置を意味し、受光素子2a,2b,2cに密
着した状態を含むことは勿論、第１図に示すように離れ
ていてもよく、受光素子2a,2b,2cの近傍をも含むもので
ある。
なお、第１図において、１はガラス基板、８は透明体
を示す。
を示す。
上記の説明では各センサ列が副走査方向に並ぶものと
したが、いわゆるインライン型であってもよいことは当
然である。また、各波長変換部材は同じ波長成分に波長
変換するものとして説明したが、互いに異なる波長成分
に変換するものであってもよいことも当業者に明らかで
ある。
したが、いわゆるインライン型であってもよいことは当
然である。また、各波長変換部材は同じ波長成分に波長
変換するものとして説明したが、互いに異なる波長成分
に変換するものであってもよいことも当業者に明らかで
ある。
［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第３図は本発明に係るカラーイメージセンサ及びカラ
ー画像読み取り方法を密着型イメージセンサに適用した
場合の一実施例の構成を示す断面図であり、図中、21は
ガラス基板、22は個別電極、23a,23b,23cは受光素子、2
4は遮光絶縁層、25a,25b,25cは透明電極、26a,26b,26c
は共通電極、27は透明絶縁層、28a,28b,28cは波長変換
部材、29は保護層、30はカバーガラス、31は原稿、32は
照明光、33は信号光を示す。
ー画像読み取り方法を密着型イメージセンサに適用した
場合の一実施例の構成を示す断面図であり、図中、21は
ガラス基板、22は個別電極、23a,23b,23cは受光素子、2
4は遮光絶縁層、25a,25b,25cは透明電極、26a,26b,26c
は共通電極、27は透明絶縁層、28a,28b,28cは波長変換
部材、29は保護層、30はカバーガラス、31は原稿、32は
照明光、33は信号光を示す。
第３図においては、受光素子23aの素子列、受光素子2
3bの素子列及び受光素子23cの素子列の３つの受光素子
列が原稿31の副走査方向に沿って配置されており、従来
のカラーイメージセンサとは、透過型カラーフィルタに
代えて、各受光素子23a,23b,23cのそれぞれに対応して
特定の波長成分に分光感度を有し、且つ当該波長成分を
それぞれの対応する受光素子の分光感度内の波長成分に
波長変換する波長変換部材28a,28b,28cを備えている点
で異なっている。即ち、例えば、波長変換部材28aはＲ
の波長成分に感応して当該波長成分を波長λ１を中心波
長とする波長成分に変換するものとし、同様に波長変換
部材28b,28cはそれぞれG,Bの波長成分に感応して当該波
長成分を波長λ2,λ３を中心波長とする波長成分に変換
するものとすると、ガラス基板21、透明絶縁層27、保護
層29、カバーガラス30を透過して、原稿31で反射して得
られた信号光33の波長成分のうち、Ｒの波長成分は波長
変換部材28aにより波長λ１を中心波長とする波長成分
に変換されて、透明絶縁層27、透明電極25aを透過して
受光素子23aに入射して光電変換が行われる。そして、
受光素子23aに蓄えられた電荷は個別電極22から電気信
号として読み出され、Ｒ信号として利用される。同様に
して、信号光33の波長成分のうち、G,Bの波長成分は、
それぞれ、波長変換部材28b,28cにより波長λ2,λ３を
中心波長とする波長成分に変換されて、透明絶縁層27、
透明電極25aを透過して受光素子23b,23cに入射して光電
変換が行われ、個別電極22から電気信号として読み出さ
れ、Ｇ信号,B信号として利用される。
3bの素子列及び受光素子23cの素子列の３つの受光素子
列が原稿31の副走査方向に沿って配置されており、従来
のカラーイメージセンサとは、透過型カラーフィルタに
代えて、各受光素子23a,23b,23cのそれぞれに対応して
特定の波長成分に分光感度を有し、且つ当該波長成分を
それぞれの対応する受光素子の分光感度内の波長成分に
波長変換する波長変換部材28a,28b,28cを備えている点
で異なっている。即ち、例えば、波長変換部材28aはＲ
の波長成分に感応して当該波長成分を波長λ１を中心波
長とする波長成分に変換するものとし、同様に波長変換
部材28b,28cはそれぞれG,Bの波長成分に感応して当該波
長成分を波長λ2,λ３を中心波長とする波長成分に変換
するものとすると、ガラス基板21、透明絶縁層27、保護
層29、カバーガラス30を透過して、原稿31で反射して得
られた信号光33の波長成分のうち、Ｒの波長成分は波長
変換部材28aにより波長λ１を中心波長とする波長成分
に変換されて、透明絶縁層27、透明電極25aを透過して
受光素子23aに入射して光電変換が行われる。そして、
受光素子23aに蓄えられた電荷は個別電極22から電気信
号として読み出され、Ｒ信号として利用される。同様に
して、信号光33の波長成分のうち、G,Bの波長成分は、
それぞれ、波長変換部材28b,28cにより波長λ2,λ３を
中心波長とする波長成分に変換されて、透明絶縁層27、
透明電極25aを透過して受光素子23b,23cに入射して光電
変換が行われ、個別電極22から電気信号として読み出さ
れ、Ｇ信号,B信号として利用される。
以上のようにしてR,G,Bの３原色信号が生成される。
なお、波長変換された後の中心波長λ1,λ2,λ３は互い
に異なってもよいが、通常受光素子23a,23b,23cは同一
の材料で形成されるから、λ１＝λ２＝λ３となるよう
に波長変換材料28a,28b,28cを選択するとよい。そし
て、この場合には、波長変換部材28a,28b,28cと透明電
極25a,25b,25cの間に形成される絶縁層を、λ１近傍の
波長に対してのみ透明で、他の波長成分、特に照明光32
の波長成分に対して不透明となる材料を用いることがで
き、このようにすることによってノイズ成分となる不要
な波長成分を除去することができる。
なお、波長変換された後の中心波長λ1,λ2,λ３は互い
に異なってもよいが、通常受光素子23a,23b,23cは同一
の材料で形成されるから、λ１＝λ２＝λ３となるよう
に波長変換材料28a,28b,28cを選択するとよい。そし
て、この場合には、波長変換部材28a,28b,28cと透明電
極25a,25b,25cの間に形成される絶縁層を、λ１近傍の
波長に対してのみ透明で、他の波長成分、特に照明光32
の波長成分に対して不透明となる材料を用いることがで
き、このようにすることによってノイズ成分となる不要
な波長成分を除去することができる。
また、第３図に示す構成において、波長変換部材28a,
28b,28cは、周知のフォトリソグラフィープロセスによ
り形成することができる。
28b,28cは、周知のフォトリソグラフィープロセスによ
り形成することができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が
可能であり、インライン型のカラーイメージセンサも同
様に構成できることは当業者に明らかである。
は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が
可能であり、インライン型のカラーイメージセンサも同
様に構成できることは当業者に明らかである。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従
来のカラーイメージセンサのように透過型のカラーフィ
ルタを貼り合わせるものではないので、面倒な手作業に
よるカラーフィルタ貼り合わせの工程を省略することが
できるばかりでなく、従来問題となっていたカラーフィ
ルタの褪色、ハガレ等による信頼性の劣化を回避するこ
とができる。
来のカラーイメージセンサのように透過型のカラーフィ
ルタを貼り合わせるものではないので、面倒な手作業に
よるカラーフィルタ貼り合わせの工程を省略することが
できるばかりでなく、従来問題となっていたカラーフィ
ルタの褪色、ハガレ等による信頼性の劣化を回避するこ
とができる。
更に、波長変換材料を適当に選ぶことで、任意の分光
感度をもつ受光素子が使用可能となり、例えばガリウム
−ヒ素を用いた近赤外に高い感度をもつような受光素子
を用いて高感度なカラーイメージセンサを構成できるな
ど、設計の自由度を増やすことができる。
感度をもつ受光素子が使用可能となり、例えばガリウム
−ヒ素を用いた近赤外に高い感度をもつような受光素子
を用いて高感度なカラーイメージセンサを構成できるな
ど、設計の自由度を増やすことができる。
第１図は本発明に係るカラーイメージセンサ及びカラー
画像読み取り方法の基本構成を示す図、第２図は波長変
換部材による波長変換を説明するための図、第３図は本
発明に係るカラーイメージセンサ及びカラー画像読み取
り方法の一実施例の構成を示す断面図である。 １……ガラス基板、2a,2b,2c……受光素子、3a,3b,3c…
…波長変換部材、４……原稿、５……照明光、６……信
号光、7a,7b,7c……波長変換された信号光、８……透明
体、21……ガラス基板、22……個別電極、23a,23b,23c
……受光素子、24……遮光絶縁層、25a,25b,25c……透
明電極、26a,26b,26c……共通電極、27……透明絶縁
層、28a,28b,28c……波長変換部材、29……保護層、30
……カバーガラス、31……原稿、32……照明光、33……
信号光。
画像読み取り方法の基本構成を示す図、第２図は波長変
換部材による波長変換を説明するための図、第３図は本
発明に係るカラーイメージセンサ及びカラー画像読み取
り方法の一実施例の構成を示す断面図である。 １……ガラス基板、2a,2b,2c……受光素子、3a,3b,3c…
…波長変換部材、４……原稿、５……照明光、６……信
号光、7a,7b,7c……波長変換された信号光、８……透明
体、21……ガラス基板、22……個別電極、23a,23b,23c
……受光素子、24……遮光絶縁層、25a,25b,25c……透
明電極、26a,26b,26c……共通電極、27……透明絶縁
層、28a,28b,28c……波長変換部材、29……保護層、30
……カバーガラス、31……原稿、32……照明光、33……
信号光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/024 - 1/036 G02F 2/02 H01L 27/14
Claims (2)
- 【請求項１】複数の受光素子と、当該受光素子への信号
光の経路上で且つ当該受光素子に近接した位置に配置さ
れ、信号光の所定の波長成分に対応する受光素子の互い
に異なる分光感度内の波長成分に変換する複数種の波長
変換部材を具備することを特徴とするカラーイメージセ
ンサ。 - 【請求項２】画像を照明して得られる信号光の互いに異
なる複数の波長成分をそれぞれ各受光素子の分光感度内
の波長成分に波長変換して受光素子に入射させ読み取り
を行うことを特徴とするカラー画像読み取り方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301911A JP2926968B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301911A JP2926968B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172861A JPH04172861A (ja) | 1992-06-19 |
| JP2926968B2 true JP2926968B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17902597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2301911A Expired - Lifetime JP2926968B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926968B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4950541B2 (ja) * | 2006-04-05 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子 |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP2301911A patent/JP2926968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04172861A (ja) | 1992-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6211521B1 (en) | Infrared pixel sensor and infrared signal correction | |
| US6759646B1 (en) | Color interpolation for a four color mosaic pattern | |
| US4654536A (en) | Contact color image sensor | |
| US4438455A (en) | Solid-state color imager with three layer four story structure | |
| US20190297278A1 (en) | Solid-state imaging element and imaging device | |
| US4404586A (en) | Solid-state color imager with stripe or mosaic filters | |
| JPH0474469A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0566746B2 (ja) | ||
| JPH11313334A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2926968B2 (ja) | カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 | |
| JPH1070291A (ja) | 光電性半導体チップの半透明カラーフィルタ用反射テストパッチ | |
| JPS5842368A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPS63102361A (ja) | 密着型固体撮像装置 | |
| JPH039632B2 (ja) | ||
| JPH01219641A (ja) | 色検出素子 | |
| US6646248B2 (en) | Photosensitive imaging apparatus sensitive to orange light | |
| JPH09210793A (ja) | カラーイメージセンサ | |
| JP2908136B2 (ja) | 固体撮像素子用光学分光装置 | |
| JPH04328866A (ja) | カラー固体撮像装置 | |
| JPH05292243A (ja) | カラーイメージセンサ | |
| CN115396613A (zh) | 图像传感器以及图像获取装置 | |
| JPH05243541A (ja) | カラーリニアイメージセンサ | |
| JPH09166498A (ja) | 赤外線撮像装置 | |
| JP2584745B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH0582766A (ja) | 固体撮像素子 |